NO144311B

NO144311B - ROTOR IN AN ELECTRIC MACHINE.

Info

Publication number: NO144311B
Application number: NO764249A
Authority: NO
Inventors: Kurt Baltisberger; Oeyvind Haverstad
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1981-04-27
Also published as: BR7608456A; NO764249L; CH592974A5; DE7600916U1; IT1065038B; DE2601271A1; NO144311C; FR2335979B1; FR2335979A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en rotor i en elektrisk maskin med polenheter som er forsynt med viklinger. The present invention relates to a rotor in an electric machine with pole units which are provided with windings.

En rotor i en elektrisk maskin, især i en synkronmaskin med A rotor in an electrical machine, especially in a synchronous machine with

stor effekt, er normalt bygget opp av flere hovedkomponenter (aksel, nav, polhjul, polkjerner, polvikling). Ved spesialma-skiner, som f.eks. drivhjulfrie rørmøllemotorer, virker f.eks. møllens indre del som aksel og nav. Polhjul og poler er som regel utført som selvstendige deler. Polene er festet til polhjulet ved hjelp av bolter eller svalehaleformede profiler. I sveitsisk patent 548 132 er en konstruktiv løsning av denne type vist og beskrevet. Ved denne utførelse er polparelementer til enhver tid festet ved hjelp av en fot med passende profil, f.eks. svalehaleformet profil, som rager inn i en tilsvarende utsparing i kransringen. Kransringen bæres av radialt anord-nede armer på navlegemet. high power, is normally made up of several main components (shaft, hub, pole wheel, pole cores, pole winding). For special machines, such as e.g. tube mill motors without drive wheels, works e.g. the inner part of the mill such as the shaft and hub. Pole wheels and poles are usually made as independent parts. The poles are attached to the pole wheel using bolts or dovetail-shaped profiles. In Swiss patent 548 132, a constructive solution of this type is shown and described. With this design, pole pair elements are at all times fixed by means of a foot with a suitable profile, e.g. dovetail-shaped profile, which projects into a corresponding recess in the crown ring. The crown ring is carried by radially arranged arms on the hub body.

Polhjulet må oppdeles i to eller flere deler av hensyn til transporten og monteringen. For rørmøllemotorer må polhjulet ha en spesielle form for utligning av varmeekspansjonene som er ujevnt fordelt over omkretsen. Fremstillingen og monteringen av disse deler krever imidlertid et stort oppbud. The pole wheel must be divided into two or more parts for reasons of transport and assembly. For tube mill motors, the pole wheel must have a special shape to compensate for the thermal expansions that are unevenly distributed over the circumference. However, the manufacture and assembly of these parts requires a large tender.

Til grunn for oppfinnelsen ligger spesielt den oppgave å til-veiebringe en anordning, som gjør det mulig å fremstille roto-ren med et ringe oppbud og forenkler rotorens montering. The invention is based in particular on the task of providing a device which makes it possible to manufacture the rotor with a low cost and simplifies the rotor's assembly.

Den innledningsvis nevnte rotor kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved at polenhetene omfatter en plate, anordnet i polenhetens midtplan, som strekker seg mot rotorens akse og som er direkte mekanisk forbundet med rotorens navlegeme ved hjelp av passbolter, som i og for seg kjent er forsynt med minst to gjensidig dreibart bevegelige eksentere og/eller med minst en hylse med ikke akseparallell rotasjonsflate. The initially mentioned rotor is characterized according to the invention in that the pole units comprise a plate, arranged in the center plane of the pole unit, which extends towards the axis of the rotor and which is directly mechanically connected to the hub body of the rotor by means of dowel bolts, which in and of themselves are known to be provided with at least two mutually rotatably movable eccentrics and/or with at least one sleeve with a rotation surface not parallel to the axis.

Fordelen ved oppfinnelsen ligger spesielt i at denne løsning forenkler hele rotorens konstruksjon. Også monteringen av roto-ren ifølge oppfinnelsen er enklere og hurtigere enn ved de hit-til kjente utførelser. Ved denne rotorkonstruksjon oppstår små, definerte skillefuger mellom polenhetene. De ujevnt fordelte varmeekspansjoner i omkretsen vil ikke forårsake større, meka-niske påkjenninger. Forbindelsen ved hjelp av passbolter har den fordel at utskiftning av polenhetene kan gjennomføres hur-tig og med enkle midler. Med den angitte, foretrukne utførelse muliggjrøes også utligning av avvikelser i boringene i de deler som skal forbindes, samtidig som sveisesømmer unngås. The advantage of the invention lies particularly in the fact that this solution simplifies the construction of the entire rotor. The assembly of the rotor according to the invention is also simpler and faster than with the previously known designs. With this rotor construction, small, defined separation joints occur between the pole units. The unevenly distributed thermal expansions in the circumference will not cause major mechanical stresses. The connection by means of dowel bolts has the advantage that replacement of the pole units can be carried out quickly and with simple means. With the specified, preferred design, it is also possible to compensate for deviations in the bores in the parts to be connected, while at the same time welding seams are avoided.

Ved en foretrukket utførelsesform er polenhetene utført som flerpolenheter. Denne utførelsesform reduserer antallet bestand-deler og fordelene beholdes. Det er fordelaktig at polenhetene er utført som forpressede blikklegemer av utstanset blikk og er presset sammen' av minst hver sin gjennomgående bolt, som er festet i endeplater anordnet på begge sider av polenhetene. Den ovennevnte løsning muliggjør en enkel produksjonsteknologi for polenhetene. Ved andre utførelsesformer består polenhetene av kompakte ståistykker eller av sammensveisede, utbrente stålplater. Disse konstruktive løsninger muliggjør ytterligere en re-duksjon av produksjonsomkostningene. In a preferred embodiment, the pole units are designed as multi-pole units. This embodiment reduces the number of component parts and the advantages are retained. It is advantageous that the pole units are made as pre-pressed tin bodies of punched tin and are pressed together by at least each through bolt, which is fixed in end plates arranged on both sides of the pole units. The above solution enables a simple production technology for the pole units. In other embodiments, the pole units consist of compact uprights or of welded together, burnt-out steel plates. These constructive solutions enable a further reduction of production costs.

I tegningen er noen utførelseseksempler av oppfinnelsen forenk-let gjengitt. Fig. 1 viser et første utførelseseksempel av oppfinnelsen i s ideriss. In the drawing, some exemplary embodiments of the invention are shown in a simplified manner. Fig. 1 shows a first embodiment of the invention in side view.

Fig. 2 viser utførelsesformen ifølge fig. 1 i frdntriss. Fig. 2 shows the embodiment according to fig. 1 in front view.

Fig. 3 viser et andre utførelseseksempel av oppfinnelsen i frontriss og delvis i snitt. Fig. 3 shows a second embodiment of the invention in front view and partly in section.

Fig. 4 viser en detalj ved festeanordningen fra fig. 1-3. Fig. 4 shows a detail of the fastening device from fig. 1-3.

Fig. 5 viser en første modifisert utførelsesform av detaljen ifølge fig. 4. Fig. 6 viser,en andre modifisert utførelsesform av detaljen ifølge fig. 4.. Ifølge fig. 1 og 2 er en vikling betegnet med 1, en polenhet med 2, en festeplate med 3, endeplater med 4, et navlegeme med 5, festehuller i festeplaten 3 med 6-og, festehuller i navlegemet 5 med 7. I fig. 3-6 er tilsvarende deler betegnet med samme henvisningstall som i fig. 1 og 2. I fig. 3 er en fler-polenhet betegnet med 2', spor med 8 og sporkiler med 9. I fig. 4 til 6 er eksenterhylser betegnet med 10 og 11, en pass-bolt med 12, gjengede tapper for passbolten 12 med 12' og 12", underlagsskiver med 13 og 13', muttere med 14 og 14'. I fig. 5 og 6 er passbolter betegnet med 15, eksentere for passbolten 15 med 15', passtykket for passboltene 15 med 15" og passbol-tenes 15 gjengede tapper med 15"'. Et hode for passbolten 15 Fig. 5 shows a first modified embodiment of the detail according to fig. 4. Fig. 6 shows a second modified embodiment of the detail according to fig. 4.. According to fig. 1 and 2, a winding is denoted by 1, a pole unit by 2, a fastening plate by 3, end plates by 4, a hub body by 5, fastening holes in the fastening plate 3 by 6 and, fastening holes in the hub body 5 by 7. In fig. 3-6, corresponding parts are designated with the same reference number as in fig. 1 and 2. In fig. 3 is a multi-pole unit designated by 2', track by 8 and track wedges by 9. In fig. 4 to 6, eccentric sleeves are designated by 10 and 11, a dowel bolt by 12, threaded pins for the dovetail bolt 12 by 12' and 12", washers by 13 and 13', nuts by 14 and 14'. In fig. 5 and 6 are dowel bolts denoted by 15, eccentrics for the dowel bolt 15 with 15', the fitting piece for the dowel bolts 15 with 15" and the dowel bolt's 15 threaded studs with 15"'. A head for the dowel bolt 15

i fig. 5 er betegnet med 15"". I fig. 6 betyr 16 og 17 hylser med ikke koaksiale rotasjonsflater og kileformede ringer er betegnet med 18. in fig. 5 is denoted by 15"". In fig. 6 means 16 and 17 sleeves with non-coaxial rotation surfaces and wedge-shaped rings are denoted by 18.

Fig. 1 og 2 viser et utf ørelseseksempel.. Polenheten 2 er ut-ført som et forpresset legeme av utstansede blikkplater. Blikk-legemet. er sammenpresset ved hjelp av ikke viste, gjennomgående bolter, som er festet i endeplatene 4. I polenhetens 2 midtplan er platen 3 anordnet, som er forlenget mot rotorens akse. Platen 3 er forsynt med festehuller 6, som svarer til festehullene 7 i navlegemet 5. Polenheten 2 bærer viklingen 1. Fig. 1 and 2 show an example of execution. The pole unit 2 is designed as a pre-pressed body of punched tin plates. The gaze body. is compressed by means of through-bolts, not shown, which are fixed in the end plates 4. In the central plane of the pole unit 2, the plate 3 is arranged, which is extended towards the axis of the rotor. The plate 3 is provided with fastening holes 6, which correspond to the fastening holes 7 in the hub body 5. The pole unit 2 carries the winding 1.

Det andre utførelseseksempelet i fig. 3 viser en utførelsesform med flerpolenhetene 2'. Ved denne utførelsesform er viklingen 1 anordnet i sporene 8 og fastholdt med sporkiler 9. De øvrige konstruksjonstrekk svarer til dem som er vist i fig. 1 og 2. The second embodiment in fig. 3 shows an embodiment with the multi-pole units 2'. In this embodiment, the winding 1 is arranged in the grooves 8 and secured with groove wedges 9. The other structural features correspond to those shown in fig. 1 and 2.

Fig. 4 viser en gunstig forbindelsesanordning av festeplaten 3 og navlegemet 5 med passbolten 12. Denne anordning er spesielt fordelaktig, hvis aksene for festehullene i delene 3 og 5 er innbyrdes forskjøvet. Boringene er imidlertid utført perpendi-kulære på delene 3 og 5. Boringene har samme diameter. I boringene foreligger eksenterhylser 10 og 11, som er dreid slik i forhold til hverandre at deres boringer er kongruente. I disse boringene foreligger passbolten 12, hvis ender er utformet som gjengede tapper 12', 12", over hvilke det er skjøvet hver sin underlagsskive 13, 13' og på hvilke hver sin mutter 14, 14 * er på-skrudd. Fig. 4 shows a favorable connection arrangement of the fastening plate 3 and the hub body 5 with the dowel bolt 12. This arrangement is particularly advantageous if the axes of the fastening holes in the parts 3 and 5 are mutually offset. However, the holes are made perpendicular to parts 3 and 5. The holes have the same diameter. In the bores there are eccentric sleeves 10 and 11, which are rotated in such a way in relation to each other that their bores are congruent. In these bores there is the dowel bolt 12, the ends of which are designed as threaded studs 12', 12", over which a separate washer 13, 13' is pushed and on which each nut 14, 14 * is screwed on.

Fig. 5 viser en modifikasjon av utførelseseksempelet ifølge fig. Fig. 5 shows a modification of the design example according to fig.

4. Passbolten 15 er utført i ett stykke med eksenteret 15'. 4. The dowel bolt 15 is made in one piece with the eccentric 15'.

Det er således nok med en eksenterhylse 11, som er anbragt på pas stykket 15". Passbolten 15 omfatter videre den gjengede tappen 15"', som er forsynt med mutteren 14 og underlagsskiven 13, samt ho-det 15"". Passbolten 15 med eksenteret 15' og eksenterhylsen 11 er dreid slik i forhold til hverandre at passtykket 15" føyer seg inn i eksenterhylsens 11 boring. It is thus sufficient to have an eccentric sleeve 11, which is placed on the fitting piece 15". The fitting bolt 15 further comprises the threaded pin 15", which is provided with the nut 14 and the washer 13, as well as the head 15". The fitting bolt 15 with the eccentric 15' and the eccentric sleeve 11 are turned in such a way in relation to each other that the fitting piece 15" fits into the eccentric sleeve 11's bore.

Fig. 6 viser festeplaten 3 og navlegemet 5, hvis boringer ikke bare er forskjøvet i forhold til hverandre, men også forløper i forskjellige vinkler mot skillefugen. I festeplatens 3 boring foreligger en hylse 16 med ikke akseparallell rotasjonsflate, Fig. 6 shows the attachment plate 3 and the hub body 5, whose bores are not only offset in relation to each other, but also run at different angles towards the separation joint. In the bore of the attachment plate 3, there is a sleeve 16 with a rotation surface that is not parallel to the axis,

hvor det er montert ytterligere en hylse 17 med ikke akseparallell rotasjonsflate. I hylsens 17 boring er eksenterhylsen 11 anordnet. Hylsene 16, 17 er dreid slik i forhold til hverandre at boringsaksene for indre hylse 17 og festeplaten 3 er parallelle. I eksenterhylsen 11 og i navlegemets 5 boring foreligger passbolten 15, som omfatter eksenteret 15', det sentriske passtykket 15" og hver sin gjengede tapp 15"' i endene. Passbolten 15 where a further sleeve 17 is fitted with a rotation surface not parallel to the axis. In the bore of the sleeve 17, the eccentric sleeve 11 is arranged. The sleeves 16, 17 are rotated in such a way in relation to each other that the bore axes for the inner sleeve 17 and the fixing plate 3 are parallel. In the eccentric sleeve 11 and in the bore of the hub body 5 is the dowel bolt 15, which comprises the eccentric 15', the centric fitting piece 15" and each threaded pin 15"' at the ends. The pass bolt 15

og eksenterhylsen 11 er dreid slik i forhold til hverandre at eksenteret 15' føyer seg inn i navlegemets 5 boring. På de gjengede tappene 15"' er det anordnet hver sin underlagsskive 13, 13' og to kileformede ringer 18 samt hver sin mutter 14, 14'. and the eccentric sleeve 11 is turned in such a way in relation to each other that the eccentric 15' fits into the bore of the hub body 5. On the threaded studs 15"' there are arranged each a washer 13, 13' and two wedge-shaped rings 18 and each a nut 14, 14'.

Claims

1. Rotor in an electric machine with pole units, which is provided with windings (1), characterized in that the pole units (2, 2') comprise a plate (3), arranged in the central plane of the pole units, which extends towards the axis of the rotor and which is directly mechanically connected to the hub body of the rotor (5) by means of dowel bolts (12, 15), which in and of themselves are known to be provided with at least two mutually rotatably movable eccentrics (10, 11; 15', 11) and/or with at least one sleeve (16, 17) with a rotation surface that is not parallel to the axis.

2. Rotor as specified in claim 1, characterized in that the pole units are designed as multi-pole units (2<1>).

3. Rotor as specified in claim 1, characterized in that the pole units (2, 2') are made as pre-pressed tin bodies of punched tin plates and are pressed together with at least one through bolt, which is attached to end plates (4) arranged on both sides of the pole units (2, 2').

4. Rotor as stated in claim 1, characterized in that the pole units (2, 2') consist of compact steel pieces.

5. Rotor as stated in claim 1, characterized in that the pole units (2, 2') consist of welded together, burnt-out steel plates.